用Leica激光跟踪仪进行DH参数标定及ISO测试的方法
本教程以 RoboDyn v1.2.9363、TwinCAT v3.1.4024.68、 ARCS_leica_copilot_2024-7-31-sdk0.24.0 为例进行说明
前期准备
测试环境搭建（硬件）
- 测试电脑需要有2个网口，其中必须有一个是 USB 转网口，用于连接 IO 通信控制器（如下图）
- 按下图方式进行网线连接，控制柜 IP 设置为: 192.168.0.101，电脑 IP 设置为：192.168.0.x
- IO 通信控制器连接控制柜 IO 接线方式：灰色24v，紫色0v，黄色DI00，红色DO00，橙色DO01
测试环境搭建（软件）
安装 Leica 测试软件： RoboDyn（和 CLMS ）、TwincCAT，下载 robot 程序，下载路径：测试组的知识库 > 测试方案 > Leica测试 > 安装包
安装 ARCS_leica_copilot 测试辅助软件，下载路径：钉盘 > ARCS-对外文件 > 生产软件 > Leica标定测试软件
TwinCAT激活
第一次运行 TwinCAT ，需要
C:\TwinCAT\3.1\System\win8settick.bat以管理员权限运行两次，之后重启运行 TwinCAT XAE(VS 2013)
- 点击顶端菜单栏 FILE > Open > Project/Solution...
- 打开在测试环境搭建（软件） 中下载的 robot 程序中的 robot.sln
- 在【Solution Explorer】中展开 robot > I/O > Devices，双击 【Devices 2(EtherCat)】打开右侧的配置界面
- 选择 Adapter 界面，点击【Compatible Devices...】
- 在【Compatible devices】中选择和 IO 通信控制器通信的网卡，点击【Install】在该网卡安装 Twincat 驱动（本截图是已经安装后的情况，所以【Compatible devices】里面没有设备）
- 点击【Search】，选择和 IO 通信控制器通信的网卡，点击【OK】
- 此时 Adapter 界面显示该网卡的信息，检查 Description、IP Address 等是否正确
- 顶端菜单栏 TWINCAT > Activate Configuration
- 弹窗点击【OK】
- 弹窗“Restart TwinCAT System in Run Mode”，表示激活成功
- 激活成功的另一个标志是：Windows 右下角的隐藏图标中，TwinCAT 图标已变为绿色
TwinCAT I/O 测试
- 在机器人控制器端分别把 DO00、DO01 置1，查看 TwinCAT 中 input1、input2 是否为1
- TwinCAT 中 output1 置1，查看机器人控制器端 DI00 是否收到信号
DH参数标定
RoboDyn连接机器人和跟踪仪
下载生产配置好的、对应型号的 xRob 工程和 pgen、dgen 程序文件，打开 xRob 工程；下载路径：测试组的知识库 > 测试方案 > Leica测试 > leica出厂标定信息
核对 机器人集合 > From DH Table > 模型 中 Link1 至 Link6【DH参数】是否和示教器界面显示的 DH 参数理论值一致；如果不一致请按照 DH 参数理论值修改
- 右键 From DH Table > 连接
- 兼容控制器选择 IO Module Beckhoff，端口 6008， IP地址 192.168.0.1，点击 连接到机器人
- 连接成功后【From DH Table】变为绿色
检查【模型】中【Link】参数是否正确，可以对比示教器中DH参数理论值；（如次参数有误，最后的标定结果将产生误差）
展开【主树】中的【跟踪仪集合】，点击【AT 930/960】,在右侧属性栏选择【设置】，取消勾选【模拟器】
- 右键 AT 930/960 > 连接
- 在【AT 930/960】窗口中，按实际选择靶球类型，测量模式选择【Calibration Point】
DH标定
打开 Leica 辅助测试软件： ARCS_leica_copilot_2024-7-31-sdk0.24.0.exe
输入控制柜IP（之前设置的 192.168.0.101），点击【Login】
- 点击【on】机器人上电、松刹车
- 点击【打开pgen文件】，选择生产提供的对应型号的 pgen 文件，点击【open】
- 速度设置 50%，点击【运行】，DO01、DO00 触发
- 打开 RoboDyn，展开 From DH Table，右键激活 校准 > New Calibration、工具 > Probing Tool、工作空间 > 标定，激活后变为橙色
- 右键【New Calibration】，点击【运行标定】，开始 DH 标定
- 机械臂走完50个路点即标定完成后，双击【New Calibration】，显示标定结果
- 在【标定设置】中，取消选择【基座】、【工具】和【模型】，之后点击【全部重置】
- 在【标定设置】中，选择【基座】、【工具】和【模型】，之后点击【解算】
- 解算完成后，点击【生成报告】，【类型】选择【Excel】，点击【生成报告】，将报告保存到本地
机械臂写入DH补偿值
- 打开 Leica 辅助测试软件： ARCS_leica_copilot_2024-7-31-sdk0.24.0.exe，完成接入机械臂和上电后，点击右下角【补偿】，进入 DH 补偿界面
- 点击左上角【打开标定excel文件】，选择生成的 DH 标定报告打开
- 点击【1.set zero】进行机械臂零点标定，标定完成后弹窗“设置零位成功”
- 点击【2.Download identification results】为机械臂写入 DH 补偿值，标定完成后弹窗“设置DH补偿值成功！”
- 机械臂断电、再上电，检查固件版本信息页面的 DH 参数和标定报告中一致
ISO测试
下面以 ISO 测试中的“位姿准确度和重复性”测试为例说明测试步骤；进行以下操作前需要先完成 RoboDyn 连接机器人和跟踪仪
- 打开 RoboDyn，展开【主树】中 From DH Table > 工作空间，右键激活【ISO】；激活后【ISO】变为橙色
- 展开【主树】中 From DH Table > ISO测试，点击【ISO 9283】，在右侧【属性】栏中选择【测试】页面，取消勾选【全部】，仅勾选【位姿准确度和重复性】，并设置【周期】为5（每次只能选择一项进行测试）
- 右键【ISO 9283】，点击【生成机器人程序】
- 后处理器选择【Generic(F-XYZ)】，同步命令选择【IO 控制】，导出方式选择【点位信息】，坐标选择【工具末端】，之后点击【解析程序】，将程序文件保存到本地
- 在弹出的弹窗中选择【FixedXYZ】
- 打开 ARCS_leica_copilot，点击 DH 补偿值写入页面右下角【校验>>】
- 点击左上角【打开pgen文件】，选择上一步生成的机器人程序文件
- 设置速度【50%】，点击【运行】，DO01、DO00 触发
- 打开 RoboDyn，在主树中右键【ISO9283】选择【运行测试】
- ISO 测试完成后，选择【主树】中 From DH Table > ISO测试 > ISO 9283 > 结果，选择最后面、最新生成的结果，右键【生成报告】
- 类型选择【Excel】之后点击【生成报告】，将报告保存至本地
- 结果检验：参考以下判断标准（更新于2025/9/4）初步检验结果是否可靠
常见问题及解决方法
- 连接激光仪后【AT 930/960】界面，大圈、小圈都显示红色
检查【AT 930/960】中的设置，是否取消勾选了【模拟器】
移动机械臂，或者轻轻手动移动激光仪，使激光瞄准靶球
RoboDyn 【From DH Table】连接机器人后闪退
检查 TwinCAT 是否为运行状态
RoboDyn 生成的程序文件（ dgen 文件）路点个数不够
微调 工作空间 > ISO 的位置，重新生成程序文件
